阿波罗宇航员发现的橙色微珠揭示月球火山喷发史

这些直径均小于1毫米的玻璃珠，形成于约33亿至36亿年前月球这颗年轻卫星表面的火山喷发。华盛顿大学艺术与科学学院物理学副教授瑞安·奥格利奥尔表示："它们是我们拥有的最令人惊叹的地外样本之一。这些微小珠体是月球内部的原始样本胶囊。"该大学位于圣路易斯，储存着大量被带回地球的月球样本。

利用阿波罗宇航员首次带回月球样本时尚未具备的多种显微分析技术，奥格利奥尔与研究团队得以细致观测玻璃珠表面的微观矿物沉积。这项针对古老月球样本的开创性研究发表于《伊卡鲁斯》期刊，由布朗大学的托马斯·威廉姆斯、斯蒂芬·帕曼和阿尔贝托·萨尔主导。

研究部分依赖于华盛顿大学的NanoSIMS 50设备——该仪器使用高能离子束分解微量物质样本进行分析。数十年来，华盛顿大学研究人员运用此设备研究行星际尘埃粒子、陨石中的前太阳颗粒以及太阳系其他微观碎屑。

研究综合运用多机构技术——原子探针层析技术、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能量色散X射线光谱——对珠体表面进行深度观测。奥格利奥尔指出："这些样本保存了50年，如今我们终于拥有全面解析它们的技术。当初采集样本时，许多仪器设备根本难以想象。"

奥格利奥尔阐释道，每颗玻璃珠都承载着月球的演化密码。当月球火山将内部物质喷发至表面时，熔岩滴在月球周围的寒冷真空中瞬间凝固，形成这些光泽各异的珠体（部分呈亮橙色，部分为釉黑色）。"这些珠体的存在本身证明月球曾发生爆发性喷发，类似当今夏威夷可见的熔岩喷泉现象。"由于特殊形成环境，这些珠体的色泽、形态及化学成分与地球任何物质都截然不同。

珠体表面的微量矿物可能与地球大气中的氧气等成分发生反应。为避免此情况，研究人员从样本深处提取珠体，并在分析全程实施隔绝空气保护。"即便采用先进技术，这些测量仍极具挑战性。"奥格利奥尔强调。

珠体表面的矿物（包括硫化锌）及同位素组成，成为探测35亿年前月球火山喷发时压力、温度及化学环境的关键指标。对橙黑两色月球珠体的分析揭示：火山喷发模式随时间推移发生变化。"这如同在解读古代月球火山学家的日志。"奥格利奥尔如是描述。